1. Selayang Pandang
Jika pada sesi sebelumnya Surface Design Workbench telah lebih dulu diperkenalkan, maka dalam sesi kali ini akan dibahas bagaimana cara sistematis memodelkan lifting surface pesawat terbang (wing, horizontal atau vertical tail) menggunakan Surface Design
Workbench. Perlu diketahui pula bahwa pemodelan yang dilakukan pada sesi kali ini adalah memodelkan kulit sayap tanpa ketebalan dari sayap saja dan merupakan dasar dari pemodelan struktur sayap (ribs, spar, skin dengan ketebalan, dll) yang akan dibahas lebih lanjut pada sesi berikutnya.
2. Membentuk Rangka Geometri Utama
Data geometri lifting surface (sayap) yang akan dibentuk adalah sebagai berikut :
Span 3 meter
Chord Root 1 meter Chord Top 0.5 meter Sweep 30 deg Dihedral 10 deg Incidence 5 deg
Twist 0 deg
Langkah-langkah dalam membentuk geometri sayap tersebut sebagai berikut : a) Buka Workbench Wireframe and Surface Design
Start > Mechanical Design > Wireframe and Surface Design b) Aktifkan Geometrical Set.1
Insert > Geometrical Set...
c) Tentukan sumbu-sumbu koordinat utama untuk kemudahan menggambar selanjutnya Insert > Axis System...
dengan mengaktifkan sebuah axis system maka kita juga telah membentuk sebuah titik, 3 buah garis dan 3buah bidang tak hingga pada model.
d) Bentuk bidang span pembatas Insert > Wireframe > Plane…
Masukkan referensi bidang zx dengan offset sebesar harga span yang ditentukan.
e) Bentuk garis sepanjang span dengan memasukkan harga sweep sayap Insert > Wireframe > Line... > Angle/Normal to Curve
masukkan parameter garis seperti pada gambar dibawah
Ulangi langkah sebelumnya untuk membentuk garis dihedral sayap Insert > Wireframe > Line... > Angle/Normal to Curve
Sudut sweep
Sudut Dihedral
f) Ulangi langkah sebelumnya untuk membentuk garis chord dan sudut incidence sayap Insert > Wireframe > Line... > Angle/Normal to Curve
Untuk membentuk garis chord pada tip serta sudut twist pada sayap pesawat perlu terlebih dahulu dibentuk koordinat axis yang baru pada ujung garis kedua (line.2) yang merupakan ujung leading edge dari tip chord sayap.
Insert > Axis System...
Selanjutnya masukkan perintah seperti pada gambar dibawah ini.
Sudut incidence
g) Langkah selanjutnya adalah membuat garis yang merupakan chord tip dari sayap serta sudut twist sayap (jika sudut twist = 0, maka harga sudut twist sama dengan harga sudut incidence).
Harga sama dengan incidence
(tanpa twist)
Chord tip
h) Untuk menutup planform sayap yang terbentuk maka perlu pula digambar sebuah garis penutup kurva sayap tersebut. Pilih garis yang menghubungkan 2 buah titik (point to point line)
Insert > Wireframe > Line... > Point-point
Geometri awal sebuah lifting surface telah terbentuk, selanjutnya garis serta titik yang dirasa tidak perlu dapat di sembunyikan (hide) untuk keteraturan gambar.
3. Membentuk Airfoil
Setelah geometri utama dari setengah sayap terbentuk langkah selanjutnya adalah
membentuk airfoil padaroot dantip sayap. Langkah langkah yang perlu dipahami adalah sebagai berikut :
a) Bentuk geometrical set yang baru sebagai folder kerja yang baru
Insert > Geometrical Set...
b) Membentuk sumbu koordinat baru untuk biodang airfoil
Insert > Axis System...
(Sumbu-sumbu koordinat yang lama bisa di-hide terlebih dahulu untuk kemudahan serta keteraturan gambar)
c) Membentuk Sketch Airfoil Sayap padaroot .
Insert > Sketcher > Positioned Sketch
Lengkapi parameter sketch sperti gambar di bawah ini
Selanjutnya kita masuk ke Workbench Sketcher dan bisa membuat profil airfoil yang diinginkan disini.
d) Munculkan proyeksi garis Line.3 sebagai sumbu chord dari airfoil root.
Insert > Operation > 3D Geometry > Project 3D Elements
e) Setelah sumbu proyeksi chord terbentuk, maka airfoil dapat dibentuk dengan menggambar garis profil dari ujung pusat sketch hingga ujung garis proyeksi chord.
Insert > Profile > Spline > Spline
Lalu bentuk profile atas(upper ) dan bawah(lower ) seperti pada gambar di bawah ini.
f) Setelah profile airfoil yang dinginkan terbentuk, garis proyeksi chord (garis berwarna kuning) harus dihilangkan atau di-unconstruck,
Cunstruction/ Unconstruction element
g) Lalu keluar dari Workbench Sketcher.
Keluar Workbench Sketcher
h) Selanjutnya pada Tip Sayap Airfoil juga perlu di bentuk kembali dengan membentuk Sketch airfoil pada daerah tip.
Insert > Sketcher > Positioned Sketch
i) Ulangi langkah (d) hingga (g) untuk membentuk profile airfoil airfoil pada tip sayap. Gambar Akhir Airfoil yang telah terbentuk adalah sebagai berikut.
4. Membentuk Surface Sayap
Setelah geometri utama dari setengah sayap dan airfoil terbentuk langkah selanjutnya adalah menyelimuti rangka geometri sayap tersebut dengan permukaan/surface. Langkah langkah yang perlu dipahami adalah sebagai berikut:
a) Pastikan Workbench yang aktif adalahWireframe and Surface Design Workbench
b) Isi serta tutup sketch-sketch airfoil dengan surface
Insert > Surfaces > Fil...
Pilih sketch airfoil pada root selanjutnya setelah selesai lakukan hal yang serupa pada sketch airfoil padatip.
c) Selanjutnya selimuti permukaan atas dan bawah sayap dengansurface Insert > Surfaces > Multisections Surface...
Pilih sketch-sketch airfoil sebagai sectiondan garis Leading Edge (Line.2) sebagai guide.
d) Surface yang telah terbentuk ada baiknya untuk disatukan ( join), demi kemudahan operasi-opersi selanjutnya
Insert > Operations >Join...
Selanjutnya pilih seluruh permukaan/surface yang telah terbentuk (Fill.1, Fill.2, dan Multi-sections Surface.1) untuk disatukan.
e)
e) Untuk memperindah tampilan, semua sketch daUntuk memperindah tampilan, semua sketch dan garis-garis bantu di-n garis-garis bantu di-hidehide.. Hasil akhir
CATIA V5
CATIA V5 – DASSAULT – DASSAULT SYSTEMESSYSTEMES